DE102006035349B4

DE102006035349B4 - Schaumzufuhreinrichtung

Info

Publication number: DE102006035349B4
Application number: DE102006035349.8A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2016-02-25
Anticipated expiration: 2026-10-17
Also published as: DE202006020889U1; DE102006035349A1

Abstract

Schaumzufuhreinrichtung zum Auswerfen eines Schaummittels mit einem Bodenstück (1) zur Verbindung mit einem Schaummittelspeicher, einer Wand (3) zur Bildung eines inneren Raums, um ein Schaummittel in einer Längsachsenrichtung der Schaumzufuhreinrichtung zu einer Auswurföffnung (5) zu führen, wobei in dem Bodenstück (1) zwei mit dem inneren Raum verbundene Eintrittsöffnungen (7) für das Schaummittel vorgesehen sind, wobei die Eintrittsöffnungen (7) sich verjüngend ausgeführt sind, sodass die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Schaummittelspeicher in die Schaumzufuhreinrichtung strömenden Schaummittels ansteigt, und wobei in der Wand (3) mindestens eine Luftöffnung (9) zum Einbringen von Umgebungsluft in den Schaummittelstrom vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die verjüngten Enden der Eintrittsöffnungen (7) teilweise sacklochartig in der Wand (3) enden, wodurch ein Teil der Eintrittsöffnungen (7) zur Ablenkung des Schaummittelstroms bei dem mit dem inneren Raum verbundenen Ende der Eintrittsöffnungen (7) verschlossen sind, wobei die Anzahl der Eintrittsöffnungen (7) zwei beträgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaumzufuhreinrichtung zum Auswerfen eines Schaummittels, und insbesondere ein Schaumrohr zum Einsatz mit einem tragbaren Feuerlöscher gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Beim Löschen eines Brands in einer elektrischen Anlage mittels eines Feuerlöschers, kommt es nach der EN3-7 darauf an, dass bei dem Feuerlöscher ein maximal zulässiger Stromwert nicht überschritten wird. Aus diesem Grund ist es bekannt, Schaumdüsen mit teilweise beweglich ausgeführten Wirblern einzusetzen, die eine Verteilung des Schaummittels zur Erlangung einer möglichst kleinen Tröpfchenform herbeiführen, um dabei auch die elektrische Leitfähigkeit herabsetzen. Insbesondere die beweglichen Wirbler erfordern dabei einen erhöhten Wartungs- und damit auch einen erhöhten Kostenaufwand.
Aus der DE 78 05 580 U1 ist eine Löschdüse für Handfeuerlöscher bekannt, die im Wesentlichen aus einem zylindrischen Rohr mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung besteht. Die Eintrittsöffnung weist dabei einen deutlich kleineren Durchmesser auf als die Austrittsöffnung. Ein Schaummittel strömt dabei durch die Eintrittsöffnung in das Innere der Löschdüse und in der Richtung von deren Längsachse bis zu einem vor der Austrittsöffnung vorgesehenen Prallkörper mit zur Eintrittsöffnung gerichteter Spitze, der für eine Verteilung des Schaummittels sorgt.
Die gattungsgemäßen Druckschriften US 5 085 371 A , US 5 275 763 A und US 6 561 438 B1 offenbaren jeweils ein Schaum erzeugendes Düsensystem mit einem Bodenstück zur Verbindung mit einem Schaummittelspeicher und einer Wand zur Bildung eines inneren Raums, um ein Schaummittel in einer Längsachsenrichtung der Schaumzufuhreinrichtung zu einer Auswurföffnung zu führen. In dem Bodenstück ist mindestens eine mit dem inneren Raum verbundene Eintrittsöffnung für das Schaummittel vorgesehen. Die Eintrittsöffnung ist sich verjüngend ausgeführt. Deshalb steigt die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Schaummittelspeicher in die Schaumzufuhreinrichtung strömenden Schaummittels an. In der Wand ist außerdem mindestens eine Luftöffnung zum Einbringen von Umgebungsluft in den Schaummittelstrom vorgesehen.
Die Druckschrift US 5 054 688 A offenbart eine Schaum erzeugende Düse, mit ringartig angeordneten, sichelförmigen Einlassöffnungen. Der Ringquerschnitt weist außerdem die Form einer Venturidüsenquerschnitts auf.
Die Druckschrift US 2003/0 047 327 A1 offenbart eine Feuerlöscheinrichtung mit einer Düse, die in der Lage ist, durch das Schaffen von Turbulenzen ein Schaum-Luftgemisch zu erzeugen und auszustoßen. Durch Verschieben eines Strömungsunterbrechers kann die Stärke der Turbulenzen verändert werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Schaumzufuhreinrichtung mit hoher Wurfweite und einer verminderten elektrischen Leitfähigkeit des Schaums mit reduziertem Wartungsaufwand zu schaffen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Schaumzufuhreinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden gemäß den abhängigen Ansprüchen ausgeführt.
Erfindungsgemäß weist eine Schaumzufuhreinrichtung zum Auswerfen eines Schaummittels ein Bodenstück zur Verbindung mit einem Schaummittelspeicher und eine Wand zur Bildung eines inneren Raums, um ein Schaummittel in einer Längsachsenrichtung der Schaumzufuhreinrichtung zu einer Auswurföffnung zu führen, auf. Dabei sind in dem Bodenstück zwei mit dem inneren Raum verbunde ne Eintrittsöffnungen für das Schaummittel vorgesehen, die sich verjüngend ausgeführt sind. Dadurch steigt die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Schaummittelspeicher in die Schaumzufuhreinrichtung strömenden Schaummittels stark an und wird turbulent. Außerdem ist in der Wand mindestens eine Luftöffnung vorgesehen, die zum Einbringen von Umgebungsluft in den Schaummittelstrom dient.
Durch die hohe Eintrittsgeschwindigkeit in das Innere der Schaumzufuhreinrichtung ist die Schaummittelströmung turbulent. Dadurch kommt es zu einer guten Verteilung des Schaummittels. Durch das Einströmen von Umgebungsluft durch die mindestens eine Luftöffnung in die Schaummittelströmung, wird die Verteilung des Schaummittels weiter optimiert. Durch die hohe Geschwindigkeit des Schaummittelstroms ist außerdem eine sehr hohe Wurfweite des Schaummittels von 4 bis 5m möglich, was zu einer erhöhten Sicherheit eines Benutzers führt.
Vorteilhaft kann eine Querschnittsfläche des inneren Raums bei dem Bodenstück kleiner als bei der Auswurföffnung ausgeführt sein. Dadurch werden die Strömungsverhältnisse weiter im Sinne einer besseren Schaummittelverteilung optimiert.
Erfindungsgemäß ist außerdem ein Teil der Eintrittsöffnungen zur Ablenkung des Schaummittelstroms bei dem mit dem inneren Raum verbundenen Ende der Eintrittsöffnung verschlossen. Durch die Ablenkung des Schaummittelstroms wird dabei eine Verstärkung der Turbulenz und verbesserte Verwirbelung und damit Verteilung des Schaummittels erreicht.
Dabei erfolgt der Verschluss des Teils der Eintrittsöffnungen durch einen Abschnitt der Wand. Dabei endet ein Teil der Eintrittsöffnungen in dem Material der Wand, sodass nur ein deutlich kleinerer Durchtritt zum inneren Raum verbleibt. Der Querschnitt der als Durchtritt ausgeführten mit dem inneren Raum verbundenen Ende der Eintrittsöffnungen kann im Wesentlichen halbkreisförmig aus gebildet sein.
Zur Verbindung mit einem Schaummittelspeicher kann in dem Bereich des Bodenstücks ein Gewinde vorgesehen sein. Dieses ist bevorzugt als Außengewinde ausgeführt. Dies ermöglicht das Befestigen der Schaumzufuhreinrichtung an dem Schaummittelspeicher, der als Feuerlöscher ausgeführt sein kann, oder an einem mit dem Schaummittelspeicher verbundenen Teil wie z.B. einer Löschpistole oder einem Schlauch.
Zur Optimierung der Strömungsverhältnisse kann der innere Raum außerdem mehrere Abschnitte mit unterschiedlich großen Querschnittsflächen aufweisen. Dabei können auch an der Innenseite der Wand in Längsrichtung der Schaumzufuhreinrichtung verlaufende Rippen vorgesehen sein. Die Rippen können dabei derart ausgeführt sein, dass ihre Höhe in Richtung der Eintrittsöffnungen fortlaufend abnimmt.
Vorteilhaft kann die Luftöffnung im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sein und in einer Richtung quer zu der Längsachse der Schaumzufuhreinrichtung durch zwei der Rippen begrenzt sein.
Vorteilhaft kann die Schaumzufuhreinrichtung im Wesentlichen rohrförmig als Schaumrohr ausgebildet sein. Dabei weist der innere Raum des Schaumrohrs einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf.
Vorteilhaft kann der innere Raum aus einer Vielzahl von Abschnitten bestehen, wobei ausgehend von einem Bodenstückabschnitt im Bereich des Bodenstücks der Durchmesser des jeweils angrenzenden Abschnitts in Richtung der Auswurföffnung größer ausgeführt sein kann.
Dabei kann ein Übergang von dem Bodenstückabschnitt zu einem an diesen in Richtung der Auswurföffnung angrenzenden Mittelabschnitt abgeschrägt ausgeführt sein, z.B. mittels einer Fase.
Vorteilhaft kann die Luftöffnung in der Wand an einem der Auswurföffnung axial gegenüber liegenden Ende eines im Bereich der Auswurföffnung liegenden Auswurföffnungsabschnitts ausgebildet sein. Dabei liegt eine zu dem Bodenstück gerichtete Kante der Luftöffnung bei dem Grenzbereich zwischen dem mittleren Abschnitt und dem Auswurfabschnitt.
Vorteilhaft kann eine Längsabmessung des Schaumrohrs 60mm bis 70mm betragen und ein Außendurchmesser des Schaumrohrs 17mm bis 27mm betragen. Dabei kann ein Innendurchmesser eines Bodenstückabschnitts des inneren Raumes bei dem Bodenstück zwischen 5mm und 9mm, eines mittleren Abschnitts, zwischen 7mm und 11mm und eines Auswurföffnungsabschnitts bei der Auswurföffnung zwischen 15mm und 25mm betragen. Ein Öffnungswinkel der Eintrittsöffnung kann dabei zwischen 55° und 65° betragen.
Die Anzahl der Eintrittsöffnungen beträgt zwei, und außerdem kann die Anzahl der Luftöffnungen vier betragen. Dabei können die Luftöffnungen und/oder die Eintrittsöffnungen symmetrisch zur Mittelachse angeordnet sein. Die Luftöffnungen können dabei in dem Bereich des Auswurföffnungsabschnitts vorgesehen und in einer Richtung quer zu der Längsachse durch die Rippen begrenzt sein.
Durch Änderungen der Geometrie der Schaumzufuhreinrichtung ist es vorteilhaft möglich, eine Verschäumungszahl des Schaums einzustellen.
In den Figuren zeigt:
1 eine Ansicht einer als Schaumrohr ausgeführten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Seitenansicht der Ausführungsform mit Blickrichtung auf eine Auswurföffnung;
3 eine Seitenansicht der Ausführungsform mit Blickrichtung auf ein Bodenstück;
4 einen Schnitt entlang der Linie A-A der 2;
5 einen Schnitt entlang der Linie B-B der 4;
6 den Schnitt der 4 mit einer Darstellung der Strömungsverhältnisse in dem Inneren des Schaumrohrs;
7 den Schnitt der 5 mit einer Darstellung der Strömungsverhältnisse.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der 1 bis 5 beschrieben. Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist die Schaumzufuhreinrichtung als Schaumrohr ausgeführt.
Das Schaumrohr ist im Wesentlichen in der Form eines Zylinders ausgebildet. An einem ersten Ende des Schaumrohrs ist ein Bodenstück 1 ausgeführt, dessen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des Zylinders ist. In dem Bereich des Bodenstücks 1 ist ein Außengewinde 11 zur Befestigung des Schaumrohrs an einem Feuerlöscher, einem Schlauch, einer Löschpistole o. Ä. vorgesehen. Gemäß der Ausführungsform beträgt der Durchmesser des Bodenstücks 16 mm bei einer Länge von 10 mm gegenüber einem Durchmesser des Schaumrohrs von 20,5 mm bei einer Gesamtlänge von 65 mm.
In dem Boden des Bodenstücks sind zwei sich verjüngende Eintrittsöffnungen 7 vorgesehen, deren verjüngte Enden teilweise sacklochartig in einer Wand 3 des Zylinders enden. Der verbleibende Teil der verjüngten Enden stellt eine Verbindung mit einem innerhalb des Bodenstücks 1 durch eine Wand 3 definierten Bodenstückabschnitt eines inneren Raums des Zylinders her. Der verbleibende Teil der verjüngten Enden ist im Wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet. Der Öffnungswinkel der Eintrittsöffnungen 11 beträgt gemäß der Ausführungsform 60°. Der Innendurchmesser des Bodenstückabschnitts beträgt 7 mm.
Angrenzend an den Bodenstückabschnitt ist in der Längsachsenrichtung des Zylinders ein Mittelabschnitt vorgesehen, dessen Durchmesser 9 mm bei einer Länge von 6,75 mm beträgt.
Anschließend an den Mittelabschnitt definiert die Wand 3 in der Längsachsenrichtung des Zylinders an den Bodenstückabschnitt einen Auswurfabschnitt und eine Auswurföffnung 5. In einem an den Bodenstückabschnitt grenzenden Bereich des Auswurfabschnitts sind in der Wand 3 vier Lufteintrittsöffnungen 9 vorgesehen, durch die Umgebungsluft in das Schaumrohr eintreten kann. Der Innendurchmesser des Auswurfabschnitts beträgt 19 mm.
In dem Bereich des Mittelabschnitts beträgt der Außendurchmesser des Schaumrohrs 20,5 mm während der Außendurchmesser des Schaumrohrs im Bereich des Auswurfabschnitts 22 mm beträgt.
Die Breite der Lufteintrittsöffnungen 9 beträgt 9,75 mm. In der Umfangsrichtung werden die Lufteintrittsöffnungen 9 durch Längsrippen 13 begrenzt. Die Längsrippen 13 sind dabei an der Innenwand des Auswurfabschnitts vorgesehen und weisen eine Breite von 3,9 mm auf. Die Höhe der Längsrippen 13 an ihrem an den Mittelabschnitt angrenzenden Ende ist so bemessen, dass ein gleichmäßiger Übergang von der Wand des Mittelabschnitts zu den Längsrippen 13 erfolgt, während der Übergang zu dem Bereich des Auswurfraums neben den Längsrippen sprungartig erfolgt. Die Längsrippen 13 sind zu der Auswurföffnung hin verjüngend ausgeführt und gehen in einem vorderen Bereich des Auswurfraums in die Wand 3 über.
Die Funktionsweise des Schaumrohrs wird aus den 6 und 7 ersichtlich.
Nach einer entsprechenden Aktivierung strömt ein Schaummittel aus einem Schaummittelspeicher, der z.B. als Feuerlöscher ausgeführt sein kann in das mit diesem über das Außengewinde verbundene Schaumrohr. In den 6 und 7 ist dieser Schaummittelstrom mittels durchgehender Pfeile gekennzeichnet.
Nach dem Passieren der sich verjüngenden Eintrittsöffnungen 7 in dem Bodenstück 1 wird der Schaummittelstrom bei dem Eintreten in den Bodenstückabschnitt durch die auf die im Wesentlichen halbkreisförmige Form reduzierte Öffnungen stark verwirbelt, um dann in Form einer turbulenten Strömung durch den Bodenstückabschnitt und den Mittelabschnitt in den Auswurfabschnitt zu strömen.
In dem Auswurfabschnitt wird durch die Strömung des Schaummittels Umgebungsluft über die Lufteintrittsöffnungen 9 in den Auswurfabschnitt gesaugt und mit dem Schaummittelstrom vermischt. Die Umgebungsluft ist in 6 und 7 mittels gestrichelter Pfeile dargestellt. Dabei wird ein optimiertes Gemisch aus Luft und Schaummittel geschaffen, das durch die Auswurföffnung 5 ausgeworfen wird.

Claims

Schaumzufuhreinrichtung zum Auswerfen eines Schaummittels mit einem Bodenstück (1) zur Verbindung mit einem Schaummittelspeicher, einer Wand (3) zur Bildung eines inneren Raums, um ein Schaummittel in einer Längsachsenrichtung der Schaumzufuhreinrichtung zu einer Auswurföffnung (5) zu führen, wobei in dem Bodenstück (1) zwei mit dem inneren Raum verbundene Eintrittsöffnungen (7) für das Schaummittel vorgesehen sind, wobei die Eintrittsöffnungen (7) sich verjüngend ausgeführt sind, sodass die Strömungsgeschwindigkeit des aus dem Schaummittelspeicher in die Schaumzufuhreinrichtung strömenden Schaummittels ansteigt, und wobei in der Wand (3) mindestens eine Luftöffnung (9) zum Einbringen von Umgebungsluft in den Schaummittelstrom vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die verjüngten Enden der Eintrittsöffnungen (7) teilweise sacklochartig in der Wand (3) enden, wodurch ein Teil der Eintrittsöffnungen (7) zur Ablenkung des Schaummittelstroms bei dem mit dem inneren Raum verbundenen Ende der Eintrittsöffnungen (7) verschlossen sind, wobei die Anzahl der Eintrittsöffnungen (7) zwei beträgt.
Schaumzufuhreinrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Querschnittsfläche des inneren Raums bei dem Bodenstück (1) kleiner als bei der Auswurföffnung (5) ausgeführt ist.
Schaumzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Querschnitt der mit dem inneren Raum verbundenen Enden der Eintrittsöffnungen (7) im Wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet ist.
Schaumzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in dem Bereich des Bodenstücks (1) ein Außengewinde (11) zur Verbindung mit dem Schaummittelspeicher vorgesehen ist.
Schaumzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der innere Raum mehrere Abschnitte mit unterschiedlich großen Querschnittsflächen aufweist.
Schaumzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei an der Innenseite der Wand (3) in Längsrichtung der Schaumzufuhreinrichtung verlaufende Rippen (13) vorgesehen sind.
Schaumzufuhreinrichtung nach Anspruch 6, wobei die Höhe der Rippen (13) in Richtung der Eintrittsöffnungen (7) fortlaufend abnimmt.
Schaumzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Luftöffnung (9) im Wesentlichen rechteckig ausgebildet ist.
Schaumzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Luftöffnung (9) in einer Richtung quer zu der Längsachse der Schaumzufuhreinrichtung durch zwei der Rippen (13) begrenzt ist.
Schaumzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Schaumzufuhreinrichtung im Wesentlichen rohrförmig als Schaumrohr ausgebildet ist und der innere Raum einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Schaumzufuhreinrichtung nach Anspruch 10, wobei der innere Raum aus einer Vielzahl von Abschnitten besteht, wobei ausgehend von einem Bodenstückabschnitt im Bereich des Bodenstücks (1) der Durchmesser des jeweils angrenzenden Abschnitts in Richtung der Auswurföffnung (5) größer ausgeführt ist.
Schaumzufuhreinrichtung nach Anspruch 11, wobei ein Übergang von dem Bodenstückabschnitt zu einem an diesen in Richtung der Auswurföffnung (5) angrenzenden Mittelabschnitt abgeschrägt ausgeführt ist.
Schaumzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Luftöffnung (9) in der Wand (3) an einem der Auswurföffnung (5) axial gegenüber liegenden Ende eines im Bereich der Auswurföffnung (5) liegenden Auswurföffnungsabschnitts ausgebildet ist.
Schaumzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Anzahl der Luftöffnungen (9) vier beträgt, und die Luftöffnungen (9) symmetrisch zur Mittelachse angeordnet sind.
Schaumzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei eine Längsabmessung des Schaumrohrs 60mm bis 70mm beträgt und ein Außendurchmesser des Schaumrohrs 17mm bis 27mm beträgt.
Schaumzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei ein Innendurchmesser des Bodenstückabschnitts des inneren Raumes bei dem Bodenstück (1) zwischen 5mm und 9mm, des Mittelabschnitts zwischen 7mm und 11mm und des Auswurföffnungsabschnitts bei der Auswurföffnung (5) zwischen 15mm und 25mm beträgt.
Schaumzufuhreinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei ein Öffnungswinkel der Eintrittsöffnungen (7) zwischen 55° und 65° beträgt.